Economia metanolului este o economie energetică ipotetică a viitorului în care combustibilii fosili vor fi înlocuiți cu metanol . Această economie este o alternativă la modelele existente de hidrogen și etanol ( Biocombustibili ). În 2005, laureatul Premiului Nobel George Andrew Olah a publicat cartea sa „ Oil and Gas: The Methanol Economy” în care a discutat despre șansele și posibilitățile unei economii a metanolului . În carte, el oferă argumente împotriva modelului hidrogenului și subliniază posibilitatea sintetizarea metanolului din dioxid de carbon (CO 2 ) saumetan .
Metanol (alcool metilic, alcool de lemn, carbinol, hidrat de metil, hidroxid de metil) - CH 3 OH, cel mai simplu alcool monohidric, un lichid toxic incolor .
Formează amestecuri explozive cu aerul ( punct de aprindere 11 °C). Metanolul este o otravă neuro-vasculară care poate fi reținută în corpul uman pentru o lungă perioadă de timp.
Până în anii 1960, metanolul a fost sintetizat doar pe un catalizator zinc-crom la o temperatură de 300–400 °C și o presiune de 25–40 MPa (= 250–400 bar = 254,9–407,9 kgf/cm²). Ulterior, sinteza metanolului pe catalizatori care conțin cupru (cupru-zinc-aluminiu-crom, cupru-zinc-aluminiu sau altele) la 200–300 ° C și o presiune de 4–15 MPa (= 40–150 bar = 40,79–153 kgf/cm²) s-a răspândit.
Înainte de dezvoltarea industrială, metoda catalitică de obținere a metanolului se obținea prin distilarea uscată a lemnului (de unde și denumirea de „alcool de lemn”). În prezent, această metodă are o importanță secundară.
De asemenea, sunt cunoscute scheme de utilizare a deșeurilor de rafinare a petrolului, a cărbunelui de cocsificare în acest scop.
Astăzi, metanolul este sintetizat în principal din gaze naturale . În mod ideal, acest proces ar putea folosi dioxid de carbon din atmosferă și energie regenerabilă . Astfel, producerea de metanol va intra într-un ciclu neutru, în care va fi posibilă absorbția dioxidului de carbon din atmosferă cu ajutorul unor purtători adecvați, din care acest gaz poate fi apoi obținut sub formă concentrată. Hidroxidul de potasiu și carbonatul de calciu sunt sugerate ca substanțe posibile, dar nu ideale (din cauza extracției costisitoare a dioxidului de carbon din acestea). Aparent, pentru aceasta ar trebui dezvoltate materiale îmbunătățite (etanolamine). Datorită concentrației scăzute de dioxid de carbon din atmosferă, această metodă este cea mai scumpă astăzi.
Ca alternativă, pot fi utilizate gazele de eșapament de la centralele termice ( concentrație de 15% CO 2 ). Această metodă poate fi utilizată atâta timp cât combustibilii fosili sunt utilizați în centralele termice .
Cultivarea industrială și conversia biotehnologică a fitoplanctonului marin este considerată una dintre cele mai promițătoare zone în domeniul producției de biocombustibili. [unu]
La începutul anilor 1980, un număr de țări europene au dezvoltat în comun un proiect axat pe crearea de sisteme industriale folosind regiunile deșertice de coastă . Implementarea acestui proiect a fost împiedicată de scăderea globală a prețului petrolului .
Producția primară de biomasă se realizează prin cultivarea fitoplanctonului în rezervoare artificiale create pe coastă.
Procesele secundare sunt fermentarea biomasei cu metan și hidroxilarea ulterioară a metanului în metanol.
Principalele motive pentru utilizarea algelor microscopice sunt următoarele:
Din punctul de vedere al obținerii de energie, acest biosistem prezintă avantaje economice semnificative în comparație cu alte metode de conversie a energiei solare .
Metanolul poate fi folosit atât în motoarele clasice cu ardere internă, cât și în celulele de combustie speciale pentru a genera energie electrică. În acest fel, se poate asigura o tranziție fără probleme către utilizarea ecologică a energiei.
Se propune utilizarea metanolului ca (i) un depozit convenabil de energie, (ii) un combustibil ușor transportabil și utilizabil, inclusiv aplicații pentru celulele de combustie și (iii) ca înlocuitor pentru hidrocarburile sintetice și produsele acestora, inclusiv polimerii și proteinele simple ( Poate fi folosit ca hrană pentru animale și/sau persoană). Sursa de dioxid de carbon va fi în cele din urmă aerul, care aparține tuturor, în timp ce energia necesară va proveni din surse alternative, inclusiv energia nucleară.
George A. Olah
Dincolo de petrol și gaze: economia metanolului , S. 170
Atunci când se utilizează metanol ca combustibil , trebuie remarcat faptul că consumul de energie volumetrică și de masă (valoarea calorică) al metanolului este cu 40-50% mai mic decât benzina, cu toate acestea, producția de căldură a amestecurilor alcool-aer și benzină aer-combustibil în timpul lor. arderea în motor diferă ușor din cauza faptului că valoarea ridicată a căldurii de vaporizare a metanolului îmbunătățește umplerea cilindrilor motorului și reduce densitatea termică a acestuia, ceea ce duce la o creștere a completității arderii amestecului alcool-aer. Ca urmare, creșterea puterii motorului crește cu 10-15%. Metanolul are un număr octanic și un raport de compresie mai mare în motor decât benzina. [2]
Avantajele metanolului față de hidrogen:
Avantaje față de etanol